可附接于涡轮增压内燃机的减振装置和用于具有减振装置的活塞式内燃机的涡轮增压器单元

摘要

本发明涉及一种可附接于涡轮增压内燃机的减振装置(40)，该装置包括封闭至少一个空腔(44)的外壳(42)和用于进入空腔(44)的可拆卸罩部件(46)，以及位于该至少一个空腔(48)内的填料(48)。该装置包括被布置在所述至少一个空腔(44)中的可拆卸容器(50)，并且所述填料(48)被布置在该容器(50)内。

说明书

技术领域

本发明涉及可附接于涡轮增压内燃机的减振装置，根据权利要求1的前序部分，该装置包括封闭了至少一个空腔的外壳和用于进入所述空腔的可拆卸罩部件，以及被定位在所述至少一个空腔内的填料。

本发明还涉及具有减振装置的活塞式内燃机的涡轮增压器单元。

背景技术

活塞式内燃机本身就容易发生振动。还已知的是被包含在内燃机中的多种系统，比如涡轮增压器，根据其安装位置，具有被发动机的点火频率和/或发动机rpm的倍数所激发的固有结构频率。如果这种系统(比如涡轮增压器)的谐振频率在发动机的操作范围内，则具有涡轮增压器的发动机可能过强地振动。

为了满足终端消费者和船级社的高要求，在发动机机组和排气涡轮增压器上的某些振动边界值应当被保持。

在US7900449中公开了一种被配置在由内燃机和排气涡轮增压器构成的系统中的抑振器和减振器，该涡轮增压器包括过滤器消音器、安装在轴的一端上的压缩机轮、安装在轴的另一端上的涡轮、气体入口和气体出口；以及用于减少系统振动的装置，其中用于减少振动的装置包括抑振器，抑振器包含位于壳体空腔内的填料。这种抑振器也可以被安装在涡轮增压器的过滤器消音器上。

文献US7997857公开了外壳具有空腔的涡轮增压器，该空腔被填充散料。中空空间由中空空间封盖限定，封盖可打开从而将散料装入中空空间并可再次封闭。

使用松散颗粒物作为填料在所述空腔没有保留物料的情况下可能增大涡轮增压器和其他周边设备失效的风险。

本发明的一个目的是提供涡轮增压内燃机中的减振装置，通过该装置使得操作安全性相比现有技术方案被极大地提高。

发明内容

本发明的目的通过可附接于涡轮增压内燃机的减振装置被大致地实现，该装置包括封闭至少一个空腔的外壳和用于进入空腔的可拆卸罩部件，以及位于该至少一个空腔内的填料。本发明的特征在于该装置包括被布置在所述至少一个空腔中的可拆卸容器，并且所述填料被布置在该容器内。

这样做提供了提高装置操作安全性的效果，这是由于填料以密闭的方式被封闭在可拆卸地布置的容器中。这还提供了在此之后仅通过以具有不同衰减特性的容器来替换装置的一个或多个容器就能快速安全地调整装置的衰减特性。

根据本发明的实施例，填料被永久地封闭在容器内。

根据本发明的实施例，容器的容积基本上等于空腔的容积。

根据本发明的实施例，所述装置包括多于一个的空腔，每个空腔具有包含填料的容器。

根据本发明的实施例，至少两个空腔具有不同的阻尼特性。

根据本发明的实施例，至少两个空腔具有不同的尺寸。

根据本发明的实施例，至少两个空腔具有不同数量的填料。

根据本发明的实施例，至少两个空腔具有不同的填料。

根据本发明的实施例，容器是柔性容器。容器的柔性材料有助于减振。在发动机运行期间，填料相互碰撞也碰撞容器，柔性容器也碰撞腔壁，从而增强阻尼效果。

根据本发明的实施例，容器是硬质容器。

可以提供以上所提及的差别的组合。

容器被有利地布置以被装配到空腔内，从而使它在被操作并被组装到空腔内之后基本上在空腔中不可移动。

本发明的目标还通过用于具有根据权利要求1-9的任何一个的减振装置的活塞式内燃机的涡轮增压器单元被满足。

根据本发明的实施例，涡轮增压器单元具有空气过滤器消音器，减振装置被布置成与空气过滤器消音器相连。

根据本发明的另一个实施例，过滤器消音器包括以彼此相距一定距离被布置的第一和第二对置端壁，减振装置被附接于第二壁。

根据本发明的另一个实施例，过滤器消音器包括以彼此相距一定距离被布置的第一和第二对置端壁，第一和第二端壁具有空气通道，从而使空气可以流过第一壁进入过滤器消音器并进入压缩机部分，减振装置被附接于第二壁，并具有形成空气通道一部分的开口。

当发动机或涡轮增压器在振动时，被附接的装置被激励，容器内的填料自我碰撞，这减少了涡轮增压器的振动。

所述装置有利地具有这样一种固定系统，即不要求对发动机部件或设备做任何改动。它能被安装在具有高振动水平的发动机部件上，并且实际上不需要拆卸操作。

如果需要，所述装置可以在发动机的任何组装或测试阶段被安装，或者在操作期间现场安装。

由于独立的容器，在外壳失效的情况下，容器外壳防止了填料散落的风险，保护了附近机械的运行。例如，如果任何材料在运行期间穿透压缩机轮，它会导致机械失效或毁坏。

所述装置在填料的数量上是柔性的，比如使用沙子或其他散料时，更改材料或所需数量是非常简单的。所述装置还提供在发动机运行期间改变填料和/或其数量的精细调节能力。

附图说明

在下面，本发明将参考所附的示例示意附图被描述，其中

图1示出了已经被附接了根据本发明实施例的减振装置的涡轮增压单元，

图2示出了根据本发明另一个实施例的减振装置，

图3示出了根据本发明实施例的容器，

图4示出了已经被附接了根据本发明另一个实施例的减振装置的涡轮增压单元。

具体实施方式

图1示意地描绘了可被安装在内燃机中的涡轮增压单元10。涡轮增压器单元10包括压缩机部分12和涡轮部分18。压缩机部分具有气体入口14和气体出口16，涡轮部分18具有气体入口20和气体出口22。涡轮部分(涡轮，未示出)和压缩机部分(压缩机轮，未示出)通过轴(未示出)被机械地连接，从而使涡轮被布置以转动 压缩机轮。涡轮增压器单元具有入口空气过滤器消音器24，将要在压缩机部分中被压缩的空气流过该入口空气过滤器消音器24。在本发明中，术语过滤器消音器指的是一种装置，其在至少某种程度上能清除气体中的杂质，且额外地或替代地能衰减来自压缩机部分的噪声。

在图1的实施例中，过滤器消音器24包括第一和第二对置的端壁26、28，它们彼此隔开一定距离被平行地布置。在壁26、28之间布置可透空气的过滤器消音器元件30。过滤器消音器元件30被环形地布置以围绕端壁的边缘并具有限定了壁26、28之间的距离的厚度。第一端壁26包括用于附接与压缩机部分12的空气入口相连的过滤器消音器24的附接装置。第一端壁26具有空气通道32，从而经过滤器消音器元件30流入过滤器消音器24的空气可以经空气通道32从过滤器消音器24流出。在这里，过滤器消音器24具有被附接于与具有空气通道32的第一壁26相对的第二壁28的减振装置40。减振装置40通过在第一端壁26的边缘处的合适的夹具48或类似物被可拆卸地附接到过滤器消音器24。

减振装置40(可以被称为“装置”)包括封闭至少一个空腔44的外壳42。在图1中，示出了两个空腔44。装置40还包括覆盖空腔48的可拆卸罩部件46。罩部件46被布置用于进入空腔44。在装置40中，填料48(即颗粒物)位于至少一个空腔44中。填料被定位从而使得装置40包括被布置在空腔44中的容器50，所述填料48被布置成封闭在容器50中。

容器50被封闭，从而使填料被永久地密封在容器50内。在这里永久的意思是在不破坏或开启容器50的情况下填料不会从容器50出来。容器可以由合适的柔性材料聚乙烯制造，任选地具有加强结构，比如合适的纤维或纤维织物。根据实施例，容器可以例如通过激光焊接由非常薄的金属(比如钢)制造。

填料(一种或组合)可以从以下材料的非排他性组中选择：液体、沙、合适的固体材料颗粒，比如金属、橡胶、玻璃，等等。柔性容器内的填料可以是多种类型的。如果使用液体，则应使用防水材料。

容器50的容积和形状基本上等于空腔44的容积和形状，从而使空腔44可以基本上被容器50填满。有利的是，尤其在使用柔性材料时，容器被布置成在被组装到空腔内时保持它的壁面平整，从而将填料在容器运动所导致的过量磨损最小化。

当所述装置包括多于一个空腔时，每个空腔优选地具有包含填料48的容器50。 容器50完全地或仅部分地被填料48填充。

因为填料被密封在容器50中，所以空腔44及其罩部件46的密闭性要求就不必非常高，但是最低要求是容器必须在所有情况下都被保持在空腔中。至少在罩部件46内不需要特殊的密封。

在图1所示的实施例中，减振装置40包括圆形板状结构的底部分52。装置40包括围绕底部分52的边缘的圆形侧壁54，罩部分46也是被布置为覆盖圆形侧壁54内部区域的圆形板。装置还包括隔开两个相邻空腔44的内部中间壁56。

在图2中被示出的是减振装置40的实施例，在距离底部分52一定距离处在底部分52的平面上切面，沿图1的实施例中箭头A所描绘的方向观察。在图2中，相同的附图标记被用于与图1中的装置40相同或相应的部分。在图2所示的实施例中，侧壁54不是圆形，而是形成为可通过适当布置的中间壁54形成多个矩形腔。在该实施例中，只用到两种尺寸的容器50，中间的四个正方形和四个矩形容器50。

这样有两组不同阻尼特性的空腔。还示出了至少两种不同尺寸的空腔50。另外，具有矩形容器50的矩形空腔被填充不同的填料48。另外，两种空腔具有不同数量的填料48。

在图3中，示出了根据本发明实施例的容器50的顶部(上部)和侧面(下部)视图。容器由聚乙烯制造，任选地具有加强结构，比如合适的纤维或纤维织物。容器50由在一条边50.1处折叠的细长材料形成。两个对置的侧面50.2具有针脚的内折缝。在容器被填料填充后，与被折叠的侧面50.1相对的侧面50.3具有外侧针脚。

在图4中被示出的是类似图1的涡轮增压单元10。在该实施例中，过滤器消音器24包括彼此间隔一定距离被平行布置的第一和第二对置端壁26、28。两个端壁都具有空气开口。在端壁26、28之间已经布置了空气可透过滤器消音器元件30。过滤器消音器元件30被环形地布置以围绕端壁的边缘并具有限定了壁26、28之间的距离的厚度。第一端壁26包括用于附接与压缩机部分12的空气入口相连的过滤器消音器24的附接装置。第一和第二端壁26、28具有空气通道32，从而使已经流过第二壁上的开口进入过滤器消音器24的空气可以经空气通道32进入压缩机部分并从过滤器消音器24流出。在这里，过滤器消音器24具有被附接于第二壁28的减振装置40。在该实施例中，减振装置40具有形成空气通道32的一部分的开口。减振装置40也通过在第一端壁26的边缘处的合适的夹具48或类似物被可拆卸地附接到过滤器消音器 24。

减振装置40，也被称为“装置”，类似或对应于图1中所示。

尽管本发明已经以示例的方式结合目前被认为是最佳的实施例被描述，但应当明白本发明不限于已公开的实施例，而是意图覆盖它的特征的各种组合与改动，以及被包含在由所附权利要求书所限定的本发明的范围内的其他应用。以上结合任意实施例所提及的细节可以结合其他实施例被使用，当这种结合在技术上可行时。